一種高速公路霧、霾凈化系統及凈化方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高速公路霧、霾凈化系統及凈化方法，屬道路除霧領域。
【背景技術】
[0002]霧是近地面層空氣中水汽凝結或凝華的產物，是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統。霾是大量煙、塵等微粒懸浮而形成的渾濁現象，其核心物質是空氣中懸浮的灰塵顆粒，氣象學上稱之為氣溶膠顆粒。霧、霾天氣使空氣能見度降低，從而導致駕駛員的視距急劇變短，駕駛員觀察能力和判斷能力下降，無法做出正確判斷；高速公路車輛行駛速度較低，嚴重時會封閉高速公路，大大降低了高速公路的通行能力，導致高速公路的運營效益和服務水平嚴重下降；霧天導致高速公路的附著系數降低，制動距離增長，易造成高速公路連環追尾交通事故，甚至發生特大交通事故，造成巨大的人員傷亡和經濟損失。
[0003]霧的處理措施，國內外均從“控制行車”的角度提出相應措施。美國猶他州在公路配置除霧車流動除霧，運用液態二氧化碳使霧凝結成水滴，以達到了除霧的目的。但水滴在路面沉積，造成路面濕滑，冬季水滴結冰還需要在路面噴灑防凍劑。華東師范大學張洋設計出超聲波除霧裝置。此裝置成本較高，共振條件難以滿足。蘭州大學高根樹提出一種新型離心除霧機，該設備在道路上的適用性不大。上述方法雖然降低了霧天交通事故的發生，但不能從根本上解決霧天行車安全問題，車速降低、通行能力下降、運營效益降低以及投資過高等問題依然存在。
[0004]對于霧、霾的處理措施，據新華社電港媒稱，科學家正在研究向大氣中注入超冷氣體，制冷能力達到干冰三倍的工業制冷劑液氮有望成為一種抗霧、霾的作用劑，相關研究還處在初期階段。據新京報訊報道，由中航研制的新型柔翼無人機在機場、港口進行了首輪消霧試驗，有望以其載荷量大、飛行時間長等優勢投入霧、霾天氣防治工作，但是上述方法投資較高。除此之外，還有控制車輛尾氣排放或多植樹造林等方法，均需要長期緩慢的作用。
[0005]我國高速公路的建設處于快速發展階段，霧、霾天氣對道路的影響范圍在進一步擴大。因此，在道路基礎建設的同時，研究霧、霾天氣條件下保證道路安全、高效運營的先進技術，是道路科研人員的迫切任務。
[0006]霧、霾的形成往往面積大、范圍廣，利用現有技術將空中的霧氣全部消除，從方法、能源、成本、效率等方面來說都不具備可行性。由于高速公路上行車所需要的視線空間具有局限性，因此無需將空中的霧、霾全部消除，只要能保證高速公路上駕駛員安全視線空間內有良好的能見度，就能高速安全的正常行駛。基于此條件，對霧天高速公路上空局部空間進行消霧，以滿足駕駛員行車安全視距，從而達到霧天高速公路安全、高效行駛的目的。
【發明內容】
[0007]本發明針對現有技術中的不足，提供了一種高速公路霧、霾凈化系統和凈化方法，與傳統的霧、霾處理技術相比，本發明可實現道路上空霧、霾氣體和潔凈氣體的快速交換，達到凈化空氣的目的，同時避免了傳統除霧措施中霧水滯留在路表面導致路面濕滑等現象。
[0008]為實現上述發明目的，本發明采用下述技術方案予以實現:一種高速公路霧、霾凈化系統，包括凈化裝置、控制中心和檢測裝置，所述凈化裝置包括位于地上的防護欄和位于地下的除霧裝置，所述防護欄由豎直桿分別與兩根平行的上、下橫管連接組成，所述下橫管為吸氣管道，所述上橫管為噴氣管道，所述噴氣管道及吸氣管道上設有噴氣口及吸氣口 ；所述除霧裝置包括初效過濾器、除濕器、深效過濾器、鼓風機及排水管路，所述過濾器、除濕器、深效過濾器和鼓風機依次順序連接，所述初效過濾器的進口端與吸氣管道連接，所述鼓風機的出口端與噴氣管道連接，所述初效過濾器、除濕器和深效過濾器的底部分別與排水管路連接。
[0009]進一步的，所述檢測裝置包括能見度檢測器和傳感器，所述能見度檢測器和傳感器位于吸氣管道上，與控制中心連接。
[0010]進一步的，所述噴氣口、吸氣口上分別設有蓋板，所述蓋板與控制中心連接；所述噴氣口及吸氣口處設有過濾網。
[0011]進一步的，所述吸氣口位于地面以上0.4-0.5m處，所述噴氣口位于地面以上0.9-1.0m0
[0012]進一步的，所述噴氣口的角度為35° -45°，所述吸氣口的角度為8° -15°。
[0013]進一步的，所述防護欄與除霧裝置采用柔性接頭連接。
[0014]進一步的，所述防護欄安裝于道路兩側路肩及中央分隔帶的地上；所述除霧裝置安裝于道路兩側路肩或中央分隔帶的地下；所述除霧裝置的排水管路與道路地下排水管線連接。
[0015]進一步的，排水管路與道路地下排水管線之間設有單向閥；所述鼓風機與噴氣口之間設有單向閥。
[0016]本發明還提供了一種高速公路霧、霾凈化方法，具體為第一步由檢測裝置檢測高速公路上的大氣指標，并將檢測數據傳輸至控制中心；第二步由控制中心判斷檢測數據是否滿足預設值，當檢測數據滿足預設值時，進入第三步；當檢測數據不滿足預設值時，重復第一步；第三步開啟凈化裝置；第四步繼續檢測大氣指標，并判斷檢測數據是否滿足預設值，當檢測數據滿足預設值時，重復第三步，當能見度值不滿足預設值時，系統結束。
[0017]進一步的，一種高速公路霧、霾凈化方法，具體為:第一步由控制中心按高速公路上右側車道行車方向，將所有檢測裝置依次編號為i = 1，2...η ;第二步由控制中心接收檢測裝置輸送的外界能見度值，并進行數據處理和判斷，當能見度值小于預設值時，進入第三步；當能見度值大于等于預設值時，重復第二步；第三步由控制中心將小于系統預設值的能見度檢測值對應的檢測裝置編號，生成為集合Α，確定A集合中的最小值a和最大值b，進入第四步；第四步由控制中心計算滿足要求的相鄰編號裝置的距離并組成的集合，生成集合X= { x|x = in-1n_l },判斷其中是否有小于距離預設值的情況,若有,控制中心將篩選出小于距離預設值的X，找到相減得到X的兩個編號對應的檢測裝置，啟動所在位置的凈化裝置；若沒有，程序結束。
[0018]與現有技術相比，本發明的優點和積極效果是:
[0019]本發明在高速公路上設置霧、霾凈化裝置，通過破壞霧、霾的形成條件，對高速公路上空局部空間進行消霧。在地上采用新型防護欄，將噴吸氣導管與道路防護欄相結合，兼備空氣噴、吸氣管道的作用及防護作用，節省了道路空間及設備費用，提高系統運行的可行性。在地下空間設置除霧裝置，并與地上管道相連接。利用吸氣管道吸入安全行車視線空間內的空氣，通過除霧裝置對道路上空霧、霾進行除濕、凈化處理，將霧水及微小顆粒引入排水管線，處理后的干燥氣體經鼓風裝置加壓后由噴氣導管噴向道路上空，達到凈化空氣以滿足高速公路霧、霾天氣下的能見度、提高道路通行能力和降低交通事故率的目的。
[0020]結合附圖閱讀本發明的【具體實施方式】后，本發明的其他特點和優點將變得更加清
λ.Μ
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【附圖說明】
[0021]圖1本發明的整體結構圖；
[0022]圖2本發明的地下結構圖；
[0023]圖3本發明的工作流程圖；
[0024]圖4本發明的控制與檢測流程圖。
【具體實施方式】
[0025]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下將結合附圖和實施例，對本發明的高速公路霧、霾凈化裝置作進一步詳細說明。
[0026]1.1整體結構
[0027]本發明的一種高速公路霧、霾凈化系統，